Uma pequena bacia hidrográfica em uma área urbana recebeu, ...
Uma pequena bacia hidrográfica em uma área urbana recebeu, em um dia crítico, uma precipitação total com intensidade de 80 mm/h e duração de 30 minutos. Essa chuva provocou, no exutório dessa bacia, um hidrograma somente com escoamento superficial, de cheia triangular, com vazão de pico de 30 m3/s e tempo de base de duas horas.
Sabendo que a área dessa bacia é de 5 km2, o coeficiente de run-off é de
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Alternativa correta: D - 0,54
1. Tema central da questão
Esta questão aborda o coeficiente de run-off (ou coeficiente de escoamento superficial), conceito fundamental em Recursos Hídricos e Drenagem Urbana. Ele representa a fração da chuva que escoa superficialmente, sem infiltrar ou evaporar. Saber calcular esse coeficiente é essencial para dimensionar obras hidráulicas e prevenir enchentes.
2. Resumo teórico
O coeficiente de run-off (C) é definido como:
C = Q / (P × A)
Onde:
- Q: volume de escoamento superficial (m³)
- P: precipitação total (m)
- A: área da bacia (m²)
Fonte: Manual de Drenagem Urbana do DNIT, 2006.
3. Justificativa da alternativa correta
Vamos calcular passo a passo:
- Área (A): 5 km² = 5.000.000 m²
- Precipitação (P): 80 mm/h × 0,5 h = 40 mm = 0,04 m
- Volume de escoamento (Q): Hidrograma triangular: Q = (Qpico × tempo base)/2 = (30 m³/s × 7200 s)/2 = 108.000 m³
Cálculo:
C = 108.000 / (0,04 × 5.000.000) = 108.000 / 200.000 = 0,54
4. Análise das alternativas incorretas
- A (0,27), B (0,32), C (0,46), E (0,64): Resultam de cálculos incorretos, como erros na conversão de unidades, uso errado do tempo de chuva ou da área. Estes valores não refletem o correto uso da fórmula nem a interpretação adequada do hidrograma triangular.
Dica de interpretação: Sempre converta todas as unidades para o SI (metros, segundos) e destaque o formato do hidrograma (aqui, triangular), pois isso define o cálculo do volume. Atenção para o tempo efetivo da chuva versus o tempo de base do hidrograma.
Conclusão: O cálculo correto depende da atenção às unidades e à interpretação do hidrograma. Treine esse raciocínio para não cair em pegadinhas de conversão!
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Comentários
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Relembrando:
1mm de chuva = 1L/m2
1L=1dm3
1 hora = 60 minutos = 3600 segundos
Vazão= Volume/Tempo
Precipitação efetiva: é definida pela razão do volume de água escoado superficialmente pela área da projeção horizontal da superfície coletora.
Coeficiente de Run-off: é definido pela razão do volume de água escoado superficialmente por ocasião de uma chuva, pelo volume total da água precipitada.
Portanto,
Volume de água escoado superficialmente:
Volume = Vazão * Tempo
Volume = 30 * 3600 = 216000 m3 ou 216000000 L ou dm3
Precipitação efetiva = Volume de água escoado superficialmente / Área da Bacia
Precipitação efetiva = 216000000 (L) / 5000000 (m2) = 43,2 L/m2 ou mm.
Coeficiente de Run-off: 43,2/80=0,54
Agora cola em mim para fazer isso de maneira mais fácil.
Coeficiente de "run-off" é o mesmo que coeficiente de escoamento superficial que se dá pela fórmula:
C = Volume total escoado
Volume total precipitado
Para acha o volume total precipitado basta multiplicar a intensidade de precipitação pela área e também o intervalo de tempo.
Vtp = 80mm/h x 30min x 5Km² -----> transformando ----->(0,08/60) x 30 x (5x10^6) = 200000m
Para achar o volume total escoado basta pegar os dados oferecidos e imaginar um hidrograma (qu x t) formando um triângulo. Feito isso, calcula-se a área dele: (Base x altura)/2
Ves = (2 horas x 30m³/s)/2 -------> transformando --------> (7200s x 30)/2 = 108000m
Agora aplica a fóruma do "run-off"
108000 = 0,54
200000
Gostei do "cola em mim" . rss
Volume precipitado = 5000000 m2 * 0,08 m/h * 0,5 h = 200000 m3
Ve ( área do hidrograma que é um triângulo) = (30 m3/s * 7200 s)/ 2 = 108000
e = Ve/Vp = 108000/200000 = 0,54
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